[发明专利]一种U型地热井及其施工工艺

权利要求书

1.一种U型地热井，其特征在于：包括设置于地下的竖直井(1)和对接井(2)，所述竖直井(1)的下端开设有对接腔(11)，所述对接腔(11)内壁设有防渗漏层(12)，所述对接井(2)包括竖直井段(21)和水平井段(22)，所述水平井段(22)的一端与所述竖直井段(21)的下端相通且连为一体，其另一端与所述对接腔(11)连接并连通，所述竖直井(1)、竖直井段(21)和水平井段(22)三者的内壁分别固定套设有固井套管(3)，所述固井套管(3)与对应的井壁之间填充有高导热固井材料层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种U型地热井，其特征在于：所述固井套管(3)为金属套管。

3.根据权利要求1所述的一种U型地热井，其特征在于：所述高导热固井材料层(4)为高导热固井水泥材料层。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种U型地热井，其特征在于：所述防渗漏层(12)为防渗漏水泥层。

5.一种如权利要求4所述的U型地热井的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、竖直井(1)钻井，钻井完毕后，下入固井套管(3)，并采用高导热固井材料层(4)对固井套管(3)进行固井作业；

步骤二、建腔作业，具体包括：

S1、一次建腔，在竖直井(1)底部选取低渗透岩层作为对接腔(11)目的层；

S2、通过扩腔钻在目的层钻腔作业，钻出对接腔(11)的粗坯腔室；

S3、冲洗，对粗坯腔室进行冲洗，剥离粗坯腔室周壁上的泥浆皮，保持粗坯腔室周壁的清洁；

步骤三、对粗坯腔室的周壁防渗漏处理，具体包括：

S4、向粗坯腔室内加压2-10MPa注入防渗漏水泥泥浆，其目的是与粗坯腔室的周壁有机结合，使水泥泥浆在高压下渗入粗坯腔室的周壁，并压满整个粗坯腔室；

S5、保持泵压2-5MPa，时间1-5h，至水泥初凝，形成；

步骤四、二次建腔作业，在初凝后的水泥层进行钻腔作业，形成带有防渗漏层(12)的对接腔(11)；

步骤五、冲洗对接腔(11)；

步骤六、采用渗水试验检验对接腔(11)的防渗漏效果；

步骤七、完成对接井(2)的钻井作业，并在对接井(2)的竖直井段(21)和水平井段(22)内下入固井套管(3)，并采用高导热固井材料层(4)对固井套管(3)进行固井作业。

6.根据权利要求5所述的一种如权利要求4所述的U型地热井的施工工艺，其特征在于：所述步骤六中，在竖直井(1)的上端井口施加大于2-10MPa的压力，保持压力时间30-120min，若井筒内液面无下降或不超过2mm，则通过检验；反之，则判断为不合格，重复步骤三、四、五，直至检验通过。

7.根据权利要求5所述的一种如权利要求4所述的U型地热井的施工工艺，其特征在于：所述S6中，水泥初凝20-1000h后在水泥层进行钻腔作业。

8.根据权利要求5所述的一种如权利要求4所述的U型地热井的施工工艺，其特征在于，所述防渗漏水泥泥浆包括以下质量份数的组份：水5份、水泥10份、界面处理剂0.3-0.5份。